月面鉆取采樣器避讓機構低重力模擬試驗臺的設計與研究.pdf

1、目前，我國探月工程正在準備第三個階段的工作，主要是完成月面無人采樣返回的任務。我國研制的月面鉆取采樣器，在月面鉆取得到樣品之后，通過避讓機構帶動整形機構展開，為上升器順利返回地球提供空間。避讓機構安全解鎖、展開是實現(xiàn)月面無人采樣返回的關鍵所在。因此，需要研制專門的設備在地面模擬月球環(huán)境對避讓機構進行可靠性試驗。本課題的意義在于研制避讓機構低重力模擬試驗臺來模擬月球環(huán)境，對避讓機構進行綜合性能試驗，驗證避讓機構的可靠性與安全性。
　

2、　地面低重力環(huán)境模擬包括自由落體運動、拋物線飛行、平衡力抵消等方案，結合課題實際情況，綜合各種因素考慮，本文最終選擇了可靠性高且更適合于避讓機構的“斜面力等效法”進行低重力模擬。根據(jù)項目技術指標，對低重力模擬試驗臺的各關鍵機械部位進行詳細設計，包括避讓機構支撐裝置、法向支撐裝置、壓緊釋放裝置、升降腿裝置等，并設計了試驗臺的運動控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　根據(jù)低重力模擬試驗臺的工作原理，對低重力模擬試驗臺的工作特性進行分析。其中包

3、括法向支撐滾動摩擦力矩分析、電纜及傳感器對展開過程的影響、避讓機構試驗時著陸姿態(tài)調整和避讓機構鎖定沖擊動力學分析?；贏DAMS動力學仿真軟件，獲得了月面鉆取采樣器避讓機構月面真實展開運動特性和避讓機構在低重力模擬試驗臺上展開運動特性。
　　借助低重力模擬試驗臺，開展月面鉆取采樣器避讓機構的綜合性能試驗。通過對試驗數(shù)據(jù)與仿真結果進行對比，驗證了低重力模擬試驗臺的正確性；對避讓機構不同位置的加速度進行測量，為避讓機構鎖定沖擊的動力學